有些物理量，既要有數值大小（包括有關的單位），又要有方向才能完全確定。這些量之間的運算并不遵循一般的代數法則，而遵循特殊的（空間向量）運算法則。這樣的量叫做物理矢量。有些物理量，只具有數值大小（包括有關的單位），而不具有方向性。這些量之間的運算遵循一般的代數法則。這樣的量叫做物理標量。

什么是矢量變頻器？

矢量與向量就是數學上矢量（向量）分析的一種方法或是一種概念，兩者是同一概念，只是叫法不同，簡單的定義是指既具有大小又具有方向的量。矢量是我們（大陸）的說法，向量的說法一般是港臺地區的文獻是用的。矢量控制主要是一種電機模型解耦的概念。

矢量變頻器的技術是基于DQ軸的理論而產生的，它的基本思路是把電機的電流分解為D軸電流和Q軸電流，其中D軸電流是勵磁電流，Q軸電流是力矩電流，這樣就可以把交流電機的勵磁電流和力矩電流分開控制，使得交流電機具有和直流電機相似的控制特性，是為交流電機設計的一種理想的控制理論，大大提高了交流電機的控制特性。不過目前這種控制理論已經不僅僅應用在交流異步電動機上了，直流變頻電動機（BLDC，也就是永磁同步電動機）也大量使用該控制理論。

矢量是我們的說法，向量的說法一般是港臺地區的文獻使用的。意義和“布什”和“布希”的意思大致一樣。所謂的矢量控制主要就是一種電機模型解耦的概念。

在電氣領域主要用于分析交流電量，如電機分析等，在變頻器中的應用即基于電機分析的理論進行變頻控制的，稱為矢量控制型變頻器，實現的方法不是唯一的，但數學模型基本一致。

矢量變頻器技術是基于DQ軸理論而產生的，它基本的思路就是把電機的電流分解為D軸的電流和Q軸電流，其中D軸的電流是勵磁電流，Q軸電流是力矩電流，這樣就可以把交流電機的勵磁電流和力矩電流分開控制，使得交流電機具有和直流電機相似的控制特性，是為交流電機設計的一種理想的控制理論，大大提高了交流電機的控制特性。不過目前這種控制理論已經不僅僅應用在交流異步電動機上了，直流變頻電動機（BLDC，也就是永磁同步電動機）也大量使用該控制理論。

在電氣領域主要用于分析交流電量，如電機分析等，在變頻器中的應用即基于電機分析的理論進行變頻控制的，稱為矢量控制型變頻器，實現的方法不是唯一的，但數學模型基本一致。

矢量變頻器的工作原理

矢量控制變頻器的基本原理是，通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量 （勵磁電流） 和產生轉矩的電流分量 （轉矩電流） 分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。由于矢量控制可以使得變頻器根據頻率和負載情況實時的改變輸出頻率和電壓，因此其動態性能相對完善。可以對轉矩進行精確控制;系統響應快;調速范圍廣;加減速性能好等特點。在對轉矩控制要求高的場合，以其優越的控制性能受到用戶的贊賞。

現在許多新型的通用型變頻器也具備了矢量控制功能，只是在參數設定時要求輸入完整的電機參數。因為矢量控制是以電機的參數為依據，因此完整的電機參數就顯得尤其重要，以便變頻器能有效的識別電機，很好的對電機進行控制。

變頻器矢量控制方式

矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM波，達到各種不同的控制目的。例如形成開關次數最少的PWM波以減少開關損耗。目前在變頻器中實際應用的矢量控制方式主要有基于轉差頻率控制的矢量控制方式和無速度傳感器的矢量控制方式兩種。

于轉差頻率的矢量控制方式與轉差頻率控制方式兩者的定常特性一致，但是基于轉差頻率的矢量控制還要經過坐標變換對電動機定子電流的相位進行控制，使之滿足一定的條件，以消除轉矩電流過渡過程中的波動。因此，基于轉差頻率的矢量控制方式比轉差頻率控制方式在輸出特性方面能得到很大的改善。但是，這種控制方式屬于閉環控制方式，需要在電動機上安裝速度傳感器，因此，應用范圍受到限制。

度傳感器矢量控制是通過坐標變換處理分別對勵磁電流和轉矩電流進行控制，然后通過控制電動機定子繞組上的電壓、電流辨識轉速以達到控制勵磁電流和轉矩電流的目的。這種控制方式調速范圍寬，啟動轉矩大，工作可靠，操作方便，但計算比較復雜，一般需要專門的處理器來進行計算，因此，實時性不是太理想，控制精度受到計算精度的影響。

變頻控制一般分為

1：V/F控制（標量） 通過控制電壓來控制

2：V/F+PG控制 通過控制電壓和編碼器來控制。

3：無PF，矢量控制 通過控制轉距來控制。

4：有PG的矢量控制 通過編碼器和轉距來控制，也叫電流真矢量。

矢量指：有方向有大小的量。 PG：編碼器

V/F中的V指輸出電壓，F指頻率。

矢量控制變頻調速的具體步驟

1）將交流電機等效為直流電機：將交流電機的三相定子電流ia、ib、ic通過三相-二相變換轉換為靜止坐標系下的交流電流ia1、ib1;

2）對速度、磁場兩個分量進行獨立控制：將靜止坐標系下的交流電流ia1、ib1通過磁場定向旋轉變換轉換為旋轉坐標系下的直流電流im1、it1，其中，im1即等效為直流電動機的勵磁電流，it1即等效為與轉矩成正比的電樞電流;

3）對直流電機進行變頻調速控制：根據直流電動機的控制方法求得直流電動機的控制量;

4）坐標反變換還原為對交流電機的控制：根據上述一二步驟的坐標變換進行相應的坐標反變換，將直流電流轉換為交流電流，再轉換為三相定子電流以完成對交流電動機的矢量控制。

變頻器矢量控制實現

矢量控制基本理念 旋轉地只留繞組磁場無論是在繞組的結構上，還是在控制的方式上，都和直流電動機最相似。

設想，有兩個相互垂直的支流繞組同處于一個旋轉體中，通入的是直流電流，它們都由變頻器給定信號分解而來的。

經過直交變換 將兩個直流信號變為兩相交流信號;在經二相、三相變換得到三相交流控制信號;

結論只要控制直流信號中的任意一個，就可以控制三相交流控制信號，也就控制了交流變頻器的交流輸出。

通過上述變換，將交流電機控制近似為直流電機控制。

變頻器矢量控制模式要求

1）一臺變頻器只能帶一臺電動機。

2）電動機的極數要按說明書的要求，一般以4極電動機為最佳。

3）電動機容量與變頻器的容量相當，最多差一個等級。如：根據變頻器的容量應選配11 kW的電動機，使用矢量控制時，電動機的容量可是11 kW或7.5 kW，再小就不行了。

4）變頻器與電動機間的連接線不能過長，一般應在30 m以內。如果超過30 m，需要在連接好電纜后，進行離線自動調整，以重新測定電動機的相關參數。

現在大部分的新型通用變頻器都有了矢量控制功能，如何選擇使用這種功能，多用下面兩種方法：

1）在矢量控制功能中，選擇“用”或“不用”。

2）在選擇矢量控制后，還需要輸入電動機的容量、極數、額定電流、額定電壓、額定功率等。

由于矢量控制是以電動機的基本運行數據為依據，因此電動機的運行數據就顯得很重要。如果使用的電動機符合變頻器的要求，且變頻器容量和電動機容量相吻合，變頻器就會自動搜尋電動機的參數，否則就需重新測定。很多類型的變頻器為了方便測量電動機的參數都設計安排了電動機參數自動測定功能。通過該功能可準確測定電動機的參數，且提供給變頻器的記憶單元，以便在矢量控制中使用。

在使用矢量控制時，一些需要注意的問題如下

1）使用矢量控制時，可以選擇是否需要速度反饋。對于無反饋的矢量控制，盡管存在對電動機的轉速估算精度稍差，其動態響應較慢的弱點，但其靜態特性已很完美。如果對拖動系統的動態特性無特殊要求，一般可以不選用速度反饋。

2）頻率顯示以給定頻率為好。矢量控制在改善電動機機械特性時，最終是通過改變變頻器的輸出頻率來完成的。在矢量控制的過程中，其輸出頻率會經常跳動，因此實際使用時頻率顯示以顯示“給定頻率”為好。